中國“九章”問世，比最快的超級計算機快一百萬億倍

來源：中國新聞社

記者：吳蘭

記者4日從中國科學技術大學獲悉，該校中國科學院院士潘建偉、陸朝陽教授等組成的研究團隊與合作者成功構建了76個光子的量子計算原型機“九章”。根據現有理論，在“高斯玻色取樣”任務中，“九章”一分鐘完成的任務，超級計算機需要一億年。

圖為光量子干涉實物圖。左下方為輸入光學部分，右下方為鎖相光路，上方共輸出100個光學模式，分別通過低損耗單模光纖與100超導單光子探測器連接。中國科學技術大學 供圖

陸朝陽介紹，“九章”實現了具有實用前景的“高斯玻色取樣”任務的快速求解。根據目前最優的經典算法，“九章”對於處理高斯玻色取樣的速度比目前世界排名第一的超級計算機“富嶽”快一百萬億倍，等效地比谷歌去年發佈的53比特量子計算原型機“懸鈴木”快一百億倍。

量子計算機在原理上具有超快的並行計算能力，可望通過特定算法在密碼破譯、大數據優化、藥物分析等方面，相比經典計算機實現指數級別的加速。

圖為光量子干涉示意圖。中新社發 文樂 羅弋涵 製圖

當前，研製量子計算機已成為世界科技前沿的最大挑戰之一，成為歐美各發達國家角逐的焦點。

據介紹，潘建偉團隊一直在光量子信息處理方面處於國際領先水平。該團隊於2017年構建了世界首台超越早期經典計算機(ENIAC)的光量子計算原型機。此次通過自主研製同時具備高效率、高全同性、極高亮度和大規模擴展能力的量子光源等，成功構建了76個光子100個模式的高斯玻色取樣量子計算原型機“九章”。中國科學技術大學介紹，命名為“九章”是為了紀念中國古代最早的數學專著《九章算術》。

相關論文於12月4日在線發表在國際學術期刊《科學》(Science)上。《科學》雜誌審稿人評價該工作是“一個最先進的實驗”“一個重大成就”。

這一使中國成功達到了量子計算研究的第一個里程碑——“量子計算優越性”的成果，由潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作完成。

潘建偉希望該研究工作能夠激發更多的經典算法模擬方面的工作，也預計將來會有提升的空間。

他認為，量子優越性實驗並不是一個一蹴而就的工作，而是更快的經典算法和不斷提升的量子計算硬件之間的競爭，但最終量子並行性會產生經典計算機無法企及的算力。

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